DE69022729T2

DE69022729T2 - HEAT RADIATOR WITH INTEGRATED SECONDARY CONNECTION.

Info

Publication number: DE69022729T2
Application number: DE69022729T
Authority: DE
Inventors: Stanley Kugler; Bradley Schwartz; Donald Selg
Original assignee: Rosemount Inc
Current assignee: Rosemount Inc
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1990-05-04
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2010-05-05
Also published as: BR9007419A; JPH04505662A; US4958938A; DE69022729D1; EP0482009A4; EP0482009B1; EP0482009A1; JP2831461B2; WO1990015312A1; AU5726590A; AU644076B2

Description

1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Abdichtung eines Temperaturgebers, um das Auslaufen von Fluida durch eine mit einer Steuervorrichtung verbundenen Rohrleitung zu verhindern.The present invention relates to the sealing of a temperature sensor to prevent the leakage of fluids through a pipe connected to a control device.

2. Description of the state of the art

Temperatursensoren für Prozeßfluids sind typischerweise mit einer Primärdichtung, wie z.B. einem Thermometerschacht 10 bei einer in Fig. 1 gezeigten Anordnung gemäß dem STAND DER TECHNIK, versehen. Die Primärdichtung blockiert ein Auslaufen oder Strömen von Prozeßfluid 12 vorbei an einem Sensor 14 in eine elektrische Rohrleitung 16, die die elektrischen Leitungen 18 des Temperatursensors zu einem Wandler 19 in einem Abteil 20 eines Temperaturgebers 11 führt. Eine andere elektrische Rohrleitung 22 führt Ausgangsleitungen 24 vom Wandler 19 zu einer entfernten Stelle, wie z.B. einem Steuerungsraum. Im Falle des Versagens oder Undichtwerdens der Primärdichtung kann druckbeaufschlagtes Prozeßfluid am Sensor vorbei durch die Rohrleitung 16, dann durch das Abteil 20 und schließlich durch die Rohrleitung 22 in den Steuerungsraum fließen. Zusätzlich zum Problem des Versagens der Primärdichtung gibt es bei einigen Anordnungen auch ein Problem bei der Kondensation von Feuchtigkeit oder korrodierenden Fluids aus der Luft, die die Rohrleitung, die den Temperatursensor mit dem Temperaturgeber verbindet, füllt. Ebenso können durch undichte Stellen oder Luftlöcher Gase in die Rohrleitung eintreten. Prozeßfluid, Kondensation oder Gase, die in Steuerungsräume eindringen, können die Ausstattung beschädigen oder schädliche Gase oder Entzündungsprobleme in den Steuerungsraum einbringen.Process fluid temperature sensors are typically provided with a primary seal, such as a thermometer well 10 in a PRIOR ART arrangement shown in Fig. 1. The primary seal blocks leakage or flow of process fluid 12 past a sensor 14 into an electrical conduit 16 that carries the electrical leads 18 of the temperature sensor to a transducer 19 in a compartment 20 of a temperature transmitter 11. Another electrical conduit 22 carries output leads 24 from the transducer 19 to a remote location, such as a control room. In the event of failure or leakage of the primary seal, pressurized process fluid can flow past the sensor through the conduit 16, then through the compartment 20, and finally through the conduit 22 into the control room. In addition to the problem of primary seal failure, some arrangements also have a problem with condensation of moisture or corrosive fluids from the air filling the piping connecting the temperature sensor to the temperature transmitter. Gases can also enter the piping through leaks or air holes. Process fluid, condensation or gases entering control compartments can damage equipment or introduce harmful gases or ignition problems into the control compartment.

Zum Abblocken des Strömens von Fluida zur Steuervorrichtung ist das Vorsehen einer Dichtung im Rohrleitungssystem zwischen dem Geber und dem Steuerungsraum erwünscht, und in manchen Fällen durch die Vorschrift National Electric Code, Paragraph NEC 501-5.f.3 erforderlich. In der Vergangenheit wurden Rohrleitungen mit einer Abdichtungsvorrichtung, wie z.B. einer in Fig. 1 gezeigten Ablaufdichtung 26 ausgestattet. Nachdem die Leitungen 24 durch die Ablaufdichtung gezogen worden sind, wird die Ablaufdichtung mit einer Dichtungs- oder Vergießmasse 27 gefüllt, um ein Auslaufen von Fluid zu blockieren. Zusätzliche Ablaufdichtungen wurden auch zwischen dem Thermometerschacht und dem Geber angeordnet. Die Anordnung der Ablaufdichtung erfordert mehere Anordnungsschritte, die während der Feldanordnung versehentlich übersehen werden können. Das Prüfen der Sekundärdichtung unter Feldbedingungen ist schwierig, und die Anordnung der Ablaufdichtung ist kostspielig und zeitaufwendig.To block the flow of fluid to the control device, the provision of a seal in the piping system between the transmitter and the control compartment is desirable, and in some cases required by National Electric Code, paragraph NEC 501-5.f.3. In the past, piping has been equipped with a sealing device such as a drain seal 26 shown in Figure 1. After the lines 24 are pulled through the drain seal, the drain seal is filled with a sealant or potting compound 27 to block fluid leakage. Additional drain seals have also been placed between the thermometer well and the transmitter. The placement of the drain seal requires several installation steps that can be inadvertently overlooked during field installation. Testing the secondary seal under field conditions is difficult, and the placement of the drain seal is costly and time consuming.

Ein anderer, in Fig. 2 gezeigter Temperaturgeber gemäß dem STAND DER TECHNIK ist dem im US-Patent 4,623,266 von Kielb gezeigten Geber ähnlich, auf das hier vollinhaltlich Bezug genommen wird, und weist einen Wandlerschaltkreis 30 auf, der in einem Abteil 32 angeordnet ist, das von einem Leitungsabteil 34 abgedichtet ist, das Anschlüsse für Leitungen sowohl für den Temperatursensor als auch den Geberausgang aufweist. Der Wandlerschaltkreis 30 ist vom Prozeßfluid abgedichtet, aber Fluid kann noch zwischen Rohrleitungs-Eingangsöffnungen 36 durch das Leitungsabteil 34 zu einer entfernten Stelle fließen, wodurch bei diesem Geber ebenfalls eine separate Ablaufdichtung nötig ist.Another PRIOR ART temperature transmitter shown in Fig. 2 is similar to the transmitter shown in U.S. Patent 4,623,266 to Kielb, which is incorporated herein by reference, and includes a transducer circuit 30 disposed in a compartment 32 sealed by a conduit compartment 34 having connections for conduits for both the temperature sensor and the transmitter output. The transducer circuit 30 is sealed from the process fluid, but fluid can still flow between conduit inlet openings 36 through the conduit compartment 34 to a remote location, thus also requiring a separate drain seal in this transmitter.

Eine andere Anordnung ist wünschenswert, bei der die Verwendung einer derartigen separaten Ablaufdichtung in elektrischen Rohrleitungssystemen, die Temperaturgeber mit einer Steuervorrichtung verbinden, vermieden wird, während eine Abdichtung, die ein Auslaufen von Fluida vom Geber zu der entfernten Stelle blockiert, dennoch beibehalten wird.Another arrangement is desirable which avoids the use of such a separate drain seal in electrical piping systems connecting temperature sensors to a control device, while providing a seal which prevents leakage of fluids from the sensor to the remote location blocked, but still maintained.

SUMMARY OF THE INVENTION

Ein Temperatursensor führt ein Signal, das eine erfaßte Temperatur eines Prozesses wiedergibt, den Leitungen eines Temperatursensors zu. Eine erste Rohrleitung führt die Leitungen des Temperatursensors zu einem ersten Abteil in einem Temperaturgeber. Die erste Rohrleitung enthält Gas, das einer Verunreinigung durch unerwünschte Fluida, wie z.B. ausgelaufenes Prozeßfluid, Kondensation oder korrodierende oder entzündbare Umgebung, ausgesetzt ist. Das unerwünschte Fluid kann in das erste Abteil fließen. Eine Wand oder Trennwand im Temperaturgeber trennt das erste Abteil abdichtend von einem zweiten Abteil im Geber und blockiert das Strömen des Fluids in das zweite Abteil. Ausgangsleitungen des Gebers sind vom zweiten Abteil mit einer zweiten Rohrleitung verbunden, die die Leitungen zu einer entfernten Stelle führt. Das zweite Abteil, die zweite Rohrleitung und die entfernte Stelle sind von dem unerwünschten Fluid getrennt und sind der Verunreinigung nicht ausgesetzt.A temperature sensor supplies a signal representative of a sensed process temperature to the lines of a temperature sensor. A first pipeline carries the lines of the temperature sensor to a first compartment in a temperature transmitter. The first pipeline contains gas that is subject to contamination by undesirable fluids, such as leaked process fluid, condensation, or corrosive or flammable environments. The undesirable fluid may flow into the first compartment. A wall or partition in the temperature transmitter sealingly separates the first compartment from a second compartment in the transmitter and blocks the flow of fluid into the second compartment. Output lines of the transmitter are connected from the second compartment to a second pipeline that carries the lines to a remote location. The second compartment, the second pipeline and the remote location are separated from the undesirable fluid and are not exposed to contamination.

Eine Wandlervorrichtung ist in dem ersten Abteil angeordnet und weist Wandleranschlüsse, die die Leitungen vom Temperatursensor aufnehmen, und einen elektrischen Schaltkreis zur Umwandlung des Sensorsignals in ein Ausgangssignal auf, das die Temperatur wiedergibt. Eine erste Durchführvorrichtung verläuft abdichtend durch einen Bereich in der Wand und weist Leiter auf, die zum Leiten des Ausgangssignals zu den Ausgangsleitungen elektrisch von der Wand isoliert sind. Die abgedichtete Durchführvorrichtung erhält die Unversehrtheit der durch die Wand geschaffenen Abdichtung.A transducer device is disposed in the first compartment and has transducer terminals that receive the leads from the temperature sensor and an electrical circuit for converting the sensor signal into an output signal representative of the temperature. A first feedthrough device extends sealingly through an area in the wall and has conductors electrically isolated from the wall for conducting the output signal to the output leads. The sealed feedthrough device maintains the integrity of the seal created by the wall.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der elektrische Schaltkreis zwischen einer Abdeckung und dem Wandbereich, der die erste Durchführung aufweist, abgedichtet. Eine zweite abgedichtete Durchführung verläuft durch die Abdeckung, um im Geber redundante Fluidabdichtungen zu schaffen, wodurch die ersten und zweiten Rohrleitungen getrennt werden.In a preferred embodiment, the electrical circuit is sealed between a cover and the wall area having the first passage. A second A sealed feedthrough passes through the cover to create redundant fluid seals in the transmitter, separating the first and second pipes.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Anordnung eines Temperaturgebers gemäß dem STAND DER TECHNIK;Fig. 1 is a cross-sectional view of an arrangement of a temperature sensor according to the PRIOR ART;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Ansicht eines Temperaturgebers gemäß dem STAND DER TECHNIK;Fig. 2 is an exploded view of a temperature sensor according to the PRIOR ART;

Fig. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Temperaturgebers;Fig. 3 is a view of an arrangement of a temperature sensor according to the invention;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Temperaturgebers;Fig. 4 is a cross-sectional view of a temperature sensor according to the invention;

Fig. 5 eine Draufsicht eines Wandabschnitts eines Temperaturgeber-Gehäuses; undFig. 5 is a plan view of a wall section of a temperature sensor housing; and

Fig. 6 einen Querschnitt des in Fig. 5 gezeigten Wandabschnitts.Fig. 6 is a cross-section of the wall section shown in Fig. 5.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

In Fig. 3 ist ein Temperatursensor 52, der durch ein Gewindeloch 55 in einen Behälter 56 eingebracht werden kann, um die Temperatur eines in dem Behälter enthaltenen, druckbeaufschlagten Prozeßfluids 58 zu erfassen, in einem Thermometerschacht 54 angeordnet. Der Temperatursensor 52 kann ein Platin-Widerstandsthermometer (PRT), ein Thermoelement, ein Thermistor oder dgl. sein und weist Leitungen 60 oder Verlängerungen solcher Leitungen auf, die durch einen Rohrleitungsanschluß 62 oder ein länglicheres Rohrleitungssystem zu einem inneren Abteil eines Gehäuses 49 in einem Geber 40 verlaufen. Der Thermometerschacht 54 schafft ein Primärhindernis oder eine -abdichtung, die das Strömen von Prozeßfluid vorbei am Sensor 52 in den Rohrleitungsanschluß verhindert oder blockiert. Der erfindungsgemäße Geber 40 schafft entlang dem Rohrleitungssystem 44, das einen Rohrleitungsanschluß 46 und einen Rohrleitungsstrang 48 aufweist, auch einen Ausgang zur Steuerungsraum-Ausstattung 42. Der Geber 40 ist in zwei Gehäuse 47, 49 aufgeteilt, die durch eine in Fig 3 skizzierte Wand oder Trennwand 50 voneinander abgedichtet sind. Eine kreisförmige Gewindeabdeckung des Gehäuses 49 weist ein durchsichtiges Fenster 66 auf, das eine Untersuchung des inneren Abteils des Gehäuses 49 auf das Vorhandensein von Prozeßfluid ermöglicht, das ein Versagen der durch den Thermometerschacht geschaffenen Primärdichtung anzeigt. Die Wand 50 verhindert das Strömen von unerwünschtem Fluid, wie z.B. Prozeßfluid, Kondensation oder korrodierenden oder entzündbaren Dämpfen, in das Rohrleitungssystem 44, wie es unten in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben ist.In Fig. 3, a temperature sensor 52, which can be introduced into a container 56 through a threaded hole 55 to detect the temperature of a pressurized process fluid 58 contained in the container, is arranged in a thermometer well 54. The temperature sensor 52 can be a platinum resistance thermometer (PRT), a thermocouple, a thermistor or the like and has lines 60 or extensions of such lines which are connected by a pipe connection 62 or a more elongated piping system to an interior compartment of a housing 49 in a transmitter 40. The thermometer well 54 provides a primary obstruction or seal which prevents or blocks the flow of process fluid past the sensor 52 into the piping connection. The transmitter 40 of the invention also provides an exit to the control room equipment 42 along the piping system 44 which includes a piping connection 46 and a piping run 48. The transmitter 40 is divided into two housings 47, 49 which are sealed from one another by a wall or partition 50 outlined in Fig. 3. A circular threaded cover of the housing 49 has a transparent window 66 which allows inspection of the interior compartment of the housing 49 for the presence of process fluid which would indicate failure of the primary seal provided by the thermometer well. The wall 50 prevents the flow of undesirable fluid, such as process fluid, condensation, or corrosive or flammable vapors, into the piping system 44, as described below in connection with Fig. 4.

In Fig. 4 ist der Geber 40 im Querschnitt gezeigt und weist ein erstes Abteil 72 im Gehäuse 49 auf, das durch die Wand 50 vom Abteil 70 im Gehäuse 47 getrennt ist. Die Gehäuse 47 und 49, die die Wand 50 aufweisen, sind vorzugsweise als ein einzelnes im allgemeinen zylindrisches Metall-Gußstück oder Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet, um die Anzahl an notwendigen Abdichtungen zu verringern.In Fig. 4, the sensor 40 is shown in cross-section and includes a first compartment 72 in the housing 49 which is separated by the wall 50 from the compartment 70 in the housing 47. The housings 47 and 49 having the wall 50 are preferably formed as a single generally cylindrical metal casting or plastic injection molded part to reduce the number of seals required.

Das erste Abteil 72 ist durch eine Gewindeabdeckung 64A geschlossen gezeigt. Die Abdeckung 64A kann zur Untersuchung auf Prozeßfluid im Abteil 72 entfernt werden, oder alternativ kann an ihrer Stelle eine Fensterabdeckung 64 (Fig. 3) verwendet werden. Die Abdeckung 64A kann gewünschtenfalls mit einem Auslaß 64B ausgestattet sein, so daß das Prozeßfluid herausgelassen wird, wenn die Primärdichtung versagt. Sensorleitungen 60 gehen vom Rohrleitungsanschluß 62 aus und sind mit Anschlüssen 74 eines Anschlußblocks 75 im Abteil 72 elektrisch verbunden. Der Anschlußblock 75 kann eine Vergleichsstellen-Kompensation für Thermoelementsensoren aufweisen, wie es im US-Patent 4,623,266 von Kielb beschrieben ist, auf das hier vollinhaltlich Bezug genommen wird. Die Anschlüsse 74 verbinden über Leiter 80 einer abgedichteten, isolierten Durchführung 82 mit einem elektronischen Wandlerschaltkreis 76, der gedruckte Leiterplattenanordnungen aufweist. Die Durchführung 82 ist vorzugsweise eine kapazitive Durchführung zur Unterdrückung von elektrischen Störungen oder Rauschen. Der elektronische Wandlerschaltkreis 76 ist durch eine elastische Dichtung 84 abdichtend zwischen einer becherförmigen Abdeckung 78 und der Wand 50 eingeschlossen. Ein ringförmiger Gewindering 86 ist in das Gehäuse eingeschraubt und drückt gegen den Anschlußblock 75 und die Abdeckung 78, wodurch die becherförmige Abdeckung 78 am Rand 88 gegen die Dichtung 84 und die Wand 50 komprimiert wird, um den Wandlerschaltkreis 76 von einer im Abteil 72 vorhandenen Umgebung, einer Feuchtigkeit oder einem Fluid abzudichten. Diese Abdichtung des Wandlerschaltkreises durch die Abdeckung 78 und die Dichtung 84 schützt den Wandlerschaltkreis vor Feuchtigkeit, falls die Abdeckung 40 im Feld unabsichtlich vom Geber weggelassen wird. Die Abdeckung 78, die Wand 50 und die Dichtung 84 sind vorzugsweise aus elektrisch leitfähigen Materialien ausgebildet, so daß am Rand 88 ein elektrischer Kontakt hergestellt wird, der eine Abschirmung einer elektrostatischen oder Hochfrequenzstörung (RFI) um den Wandlerschaltkreis 76 vervollständigt, um die Auswirkungen von elektrischen Störungen oder Rauschen oder eingeleiteter RFI auf den Schaltkreis zu vermindern. Das erste Abteil 72 ist somit in zwei kleinere Abteile geteilt, die sowohl im Hinblick auf Fluid als auch auf elektrische Störungen oder Rauschen voneinander abgedichtet sind.The first compartment 72 is shown closed by a threaded cover 64A. The cover 64A can be removed to inspect for process fluid in the compartment 72, or alternatively a window cover 64 (Fig. 3) can be used in its place. The cover 64A can be provided with an outlet 64B if desired so that the process fluid is released if the primary seal fails. Sensor Leads 60 emanate from the pipe connection 62 and are electrically connected to terminals 74 of a terminal block 75 in the compartment 72. The terminal block 75 may include cold junction compensation for thermocouple sensors as described in U.S. Patent 4,623,266 to Kielb, which is incorporated herein by reference. The terminals 74 connect via conductors 80 of a sealed, insulated feedthrough 82 to an electronic transducer circuit 76 comprising printed circuit board assemblies. The feedthrough 82 is preferably a capacitive feedthrough for suppressing electrical interference or noise. The electronic transducer circuit 76 is sealingly enclosed between a cup-shaped cover 78 and the wall 50 by a resilient gasket 84. An annular threaded ring 86 is threaded into the housing and presses against the terminal block 75 and the cover 78, compressing the cup-shaped cover 78 at the rim 88 against the gasket 84 and the wall 50 to seal the transducer circuit 76 from any ambient, moisture or fluid present in the compartment 72. This sealing of the transducer circuit by the cover 78 and gasket 84 protects the transducer circuit from moisture in the event that the cover 40 is inadvertently removed from the transducer in the field. The cover 78, the wall 50 and the gasket 84 are preferably formed of electrically conductive materials so that an electrical contact is made at the rim 88, completing an electrostatic or radio frequency interference (RFI) shield around the transducer circuit 76 to reduce the effects of electrical interference or noise or induced RFI on the circuit. The first compartment 72 is thus divided into two smaller compartments which are sealed from each other both with respect to fluid and electrical interference or noise.

Der Wandlerschaltkreis 76 empfängt von den Leitungen 60 ein Signal, das die Temperatur wiedergibt, und wandelt dieses Signal in ein Ausgangssignal um, wie z.B. ein 4 bis 20 Milliampere-Signal, das über einen Zweidraht-Schaltkreis übertragen werden kann. Der Wandlerschaltkreis 76 wird vorzugsweise ebenfalls aus dem 4 bis 20 Milliampere Zweidraht-Schaltkreis erregt. Eine Meßbereichs- und eine Nulleinstellung des Gebers 40 erfolgt vorzugsweise durch ebenfalls auf den Zweidraht- Schaltkreis aufgebrachte digitale Signale. Das Ausgangssignal des elektronischen Wandlerschaltkreises 76, das die Temperatur wiedergibt, wird über ein Mehrleiter-Kabel 90 zu einer Durchführung 92 geleitet, die isolierte Leiter abdichtend durch die Wand 50 führt. Die Durchführung 92 ist vorzugsweise in die Wand 50 eingeschraubt, um zwischen der Durchführung 92 und der Wand 50 eine Verbindung schaffen, die Flammen im Falle eines Feuers in einem der Abteile 70 oder 72 auslöscht. Die Durchführung 92 ist vorzugsweise auch ein Durchführungs-Kondensator, um elektrische Störungen oder Rauschen zu unterdrücken. Die Leiter der Durchführung 92 sind mit Anschlüssen 94 auf einem zweiten Anschlußblock 96 im zweiten Abteil 70 verbunden. Ausgangsleitungen 98 sind mit den Anschlüssen 94 verbunden, um das Ausgangssignal durch die Rohrleitung 46 zu einer entferten Stelle zu leiten. Der Anschlußblock 96 kann auch einen zusätzlichen Schaltkreis, wie z.B. einen Rausch- und Schwingungs-Unterdrückungsschaltkreis, eine in Reihe geschaltete Diode, die Schutz vor Polaritätsumkehr liefert, einen Vergleichsstellenkompensations-Sensor und dgl., aufweisen.The converter circuit 76 receives a signal representing the temperature from the lines 60 and converts this signal into an output signal, such as a 4 to 20 milliampere signal, which can be transmitted over a two-wire circuit. The transducer circuit 76 is preferably also energized from the 4 to 20 milliampere two-wire circuit. Ranging and zeroing of the transmitter 40 is preferably accomplished by digital signals also applied to the two-wire circuit. The output signal of the electronic transducer circuit 76, which represents temperature, is conducted via a multi-conductor cable 90 to a bushing 92 which seals insulated conductors through the wall 50. The bushing 92 is preferably screwed into the wall 50 to provide a connection between the bushing 92 and the wall 50 which will extinguish flames in the event of a fire in one of the compartments 70 or 72. The bushing 92 is also preferably a bushing capacitor to suppress electrical interference or noise. The conductors of the feedthrough 92 are connected to terminals 94 on a second terminal block 96 in the second compartment 70. Output leads 98 are connected to the terminals 94 to conduct the output signal through the conduit 46 to a remote location. The terminal block 96 may also include additional circuitry such as a noise and oscillation suppression circuit, a series diode providing polarity reversal protection, a cold junction compensation sensor, and the like.

Wenn die Primärdichtung versagt, kann Prozeßfluid vom Rohrleitungsanschluß 62 in das erste Abteil 72 auslaufen. Im ersten Abteil 72 können auch Kondensation oder korrodierende oder schädliche Gase vorhanden sein. Die Abdeckung 78 und die Dichtung 84 schaffen eine erste Fluidbarriere, die ein Strömen des Prozeßfluids in den Wandlerschaltkreis 76 und das Abteil 70 verhindert. Wenn der Fluiddruck im Abteil 72 ansteigt, nimmt auch die Kraft auf die Abdeckung 78 zu, was zu einer noch größeren Abdichtkraft am Rand 88 führt. Selbst, wenn die Abdichtung am Rand 88 versagen würde, würden die Durchführung 92 und die Wand 50 noch eine andere Barriere schaffen, die ein Strömen von Prozeßfluid in das Abteil 70, das über die Rohrleitung 46 zum Steuerungsraum hin offen ist, blockiert. Die Anordnung schafft somit eine Abdichtung, die einen redundanten Schutz gegen das Strömen von Fluid in den Steuerungsraum schafft. Der Temperaturgeber 40 kann in einem Steuerungssystem, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, eingebaut werden, ohne daß im Rohrleitungssystem 44 zwischen dem Geber 40 und der Steuerungsvorrichtung 42 eine Entlüftungs-Abdichtung erforderlich ist.If the primary seal fails, process fluid may leak from the piping connection 62 into the first compartment 72. Condensation or corrosive or noxious gases may also be present in the first compartment 72. The cover 78 and seal 84 provide a first fluid barrier that prevents process fluid from flowing into the transducer circuit 76 and compartment 70. As the fluid pressure in the compartment 72 increases, the force on the cover 78 also increases, resulting in an even greater sealing force at the rim 88. Even if the If the seal at the edge 88 were to fail, the bushing 92 and wall 50 would provide yet another barrier blocking flow of process fluid into the compartment 70 which is open to the control compartment via the piping 46. The arrangement thus provides a seal which provides redundant protection against flow of fluid into the control compartment. The temperature transmitter 40 can be installed in a control system as shown in Fig. 3 without the need for a vent seal in the piping system 44 between the transmitter 40 and the control device 42.

Wenn der Geber 40 mit einem Temperatursensor verwendet wird, der eine Primärdichtung aufweist, müssen drei separate Dichtungen versagen, bevor Prozeßfluid durch die Ausgangs-Rohrleitung in den Steuerungsraum laufen kann. Die Anbringung der Sekundärdichtung kann während einer Feldanbringung des Gebers nicht übersehen werden, da die Sekundärdichtung ein integraler Bestandteil des Gebers ist. Die Notwendigkeit von Entlüftungs- Abdichtungen im Prozeß-Steuerungssystem wird vermindert oder entfällt, was zu einer kostengünstigeren Anordnung führt. In Anordnungen, bei denen es Probleme gibt mit der Kondensation von Feuchtigkeit in der Rohrleitung, die zum Sensor führt, verhindert der Geber, daß diese Feuchtigkeit durch das Rohrleitungssystem zum Steuerungsraum strömt. In anderen Anwendungsfällen, bei denen im Rohrleitungssystem, das zum Sensor führt, korrodierende oder schädliche Gase vorhanden sind, verhindert der Geber, daß diese Gase durch das Rohrleitungssystem die Luft im Steuerungsraum verunreinigen. Die Temperatursensor-Leitungen und die Ausgangsleitungen können elektrisch isoliert voneinander gehalten werden, da sie sich in separaten Abteilen befinden, wodurch die Möglichkeit einer elektrischen Interferenz verringert wird. Die leitfähige Mehrfach-Trennwandanordnung im Geber und die Verwendung von Durchführungen durch die Trennwände schafft zusätzliche elektrische Isolierung und Freiheit von elektrischer Interferenz.When the transmitter 40 is used with a temperature sensor having a primary seal, three separate seals must fail before process fluid can pass through the outlet piping into the control room. The installation of the secondary seal cannot be overlooked during field installation of the transmitter since the secondary seal is an integral part of the transmitter. The need for vent seals in the process control system is reduced or eliminated, resulting in a more cost effective arrangement. In arrangements where there are problems with condensation of moisture in the piping leading to the sensor, the transmitter prevents this moisture from passing through the piping system to the control room. In other applications where corrosive or noxious gases are present in the piping system leading to the sensor, the transmitter prevents these gases from passing through the piping system to contaminate the air in the control room. The temperature sensor leads and the output leads can be kept electrically isolated from each other because they are in separate compartments, reducing the possibility of electrical interference. The conductive multiple baffle arrangement in the transmitter and the use of feedthroughs through the baffles provides additional electrical isolation and freedom from electrical interference.

In Fig. 5 und 6 ist ein Abschnitt einer Wand 49A eines ersten Abteils 72 gezeigt. Eine Nut 100 in der Wand 49A schafft einen Druckentspannungsbereich, die im Falle übermäßiger Druckbeaufschlagung des Abteils 72 nach einem Versagen der Primärdichtung im Thermometerschacht herausbricht, um den Druck zu erleichtern. Der ausbrechende Bereich befindet sich auf einer freiliegenden äußeren Oberfläche des Gebergehäuses, um eine sichtbare Anzeige für ein Versagen der Primärdichtung zu schaffen. Eine zusätzliche Anzeige für ein Versagen der Primärdichtung kann mit Hilfe von Druck- oder Feuchtigkeitssensoren im Abteil 72, geschaffen werden, die mit dem Wandlerschaltkreis verbunden sind, um dessen Ausgangssignal als eine Anzeige für ein Dichtungsversagen zu ändern.In Figs. 5 and 6, a portion of a wall 49A of a first compartment 72 is shown. A groove 100 in the wall 49A provides a pressure relief area which, in the event of excessive pressurization of the compartment 72 following failure of the primary seal in the thermometer well, will break out to relieve the pressure. The break out area is located on an exposed outer surface of the transmitter housing to provide a visible indication of primary seal failure. Additional indication of primary seal failure may be provided by means of pressure or humidity sensors in the compartment 72 which are connected to the transducer circuit to alter its output as an indication of seal failure.

In Fig. 4 sind, wie es oben erklärt ist, der elektronische Wandlerschaltkreis 76 und die Sensorleitungen 60 auf einer Seite der Wand 50 angeordnet, während die Ausgangsleitungen 98 auf der gegenüberliegenden Seite der Wand 50 angeordnet sind. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Verbindungen des Wandlersensors und die Ausgangsleitungen gegeneinander ausgetauscht werden, und die Rohrleitungs-Verbindungen können gegeneinander ausgetauscht werden, so daß der Wandlerschaltkreis und die Ausgangsleitungen auf einer Seite einer Wand angeordnet sind und die Sensorleitungen auf der gegenüberliegenden Seite der Wand angeordnet sind. Bei einer derartigen alternativen Ausführungsform des Gebers wären die Leitungen 98 in Fig. 4 Sensorleitungen und die Durchführung 92 würde das Sensorsignal zum elektronischen Wandlerschaltkreis 76 leiten, während das Geber-Ausgangssignal durch die Durchführung 82 in der Abdeckung 78 zu den Leitungen 60 geleitet werden würde. Bei dieser alternativen Ausführungsform würden die Leitungen 60 das Ausgangssignal des Gebers zum Steuerungsraum leiten. Bei dieser alternativen Ausführungsform kann, wenn die Primärdichtung versagt, das Abteil 70 durch das Prozeßfluid mit Druck beaufschlagt werden, aber der elektronische Wandlerschaltkreis ist anstatt durch die dünnere Abdeckung 78 durch die dickere Gußwand 50 von ausgelaufenem Prozeßfluid getrennt.In Fig. 4, as explained above, the electronic transducer circuit 76 and the sensor leads 60 are located on one side of the wall 50 while the output leads 98 are located on the opposite side of the wall 50. In an alternative embodiment of the invention, the transducer sensor connections and the output leads can be interchanged and the piping connections can be interchanged so that the transducer circuit and the output leads are located on one side of a wall and the sensor leads are located on the opposite side of the wall. In such an alternative embodiment of the transmitter, the leads 98 in Fig. 4 would be sensor leads and the feedthrough 92 would conduct the sensor signal to the electronic transducer circuit 76 while the transmitter output signal would be conducted through the feedthrough 82 in the cover 78 to the leads 60. In this alternative embodiment, the leads 60 would conduct the transmitter output signal to the control room. In this alternative embodiment, if the primary seal fails, the compartment 70 can be pressurized by the process fluid, but the electronic transducer circuit is protected by the thinner cover 78 instead of the separated from leaked process fluid by the thicker cast wall 50.

Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennen Fachleute, daß Form und Details verändert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that changes in form and details may be made without departing from the scope of the invention.

Claims

1. A temperature sensor (40) connectable to a first conduit (62) exposed to fluid contamination, which contains a line from a temperature sensor (52), and also to a second conduit (46) which carries an output line (98) to a location (42) remote from the sensor, which sensor comprises:

a wall device (50) disposed in the sensor (40) for sealingly dividing the sensor into first and second compartments (72, 70), the first compartment (72) opening to the first conduit (62) for receiving the conduit (60) from the temperature sensor, and the second compartment (70) opening to the second conduit for receiving the output conduit;

a transducer device (76) disposed in the first compartment (72) and having the transducer terminals (74) receiving the line (60) from the temperature sensor and a transducer circuit (76) for generating an output signal representative of the temperature; and

a feedthrough device (92) (82) which passes sealingly through the wall device (50) and has conductors which are designed to conduct the output signal to the output line (98) are electrically isolated from the wall (50) such that the sensor blocks the flow of contaminant fluid to the second conduit (46) and to the remote location (42).

2. Temperature transmitter according to claim 1, characterized in that the transmitter (40) further comprises the temperature sensor (52) which detects a temperature of a process fluid, the temperature sensor comprising a primary seal between the process fluid and the first conduit which blocks the flow of the process fluid into the first conduit.

3. Temperature sensor according to claim 2, characterized in that the sensor wall (50) and the feedthrough device (92) create a secondary seal which blocks the flow of process fluid through the second conduit to the remote location if the primary seal fails.

4. Temperature sensor according to claim 3, characterized in that the first compartment (72) is sealed to accommodate the pressure of the process fluid.

5. Temperature sensor according to claim 1, characterized in that the transducer device comprises a container device (78) which is arranged in the first compartment (72) for receiving the electrical circuit.

6. Temperature sensor according to claim 5, characterized in that the electrical circuit (76) is sealingly received between the container device (78) and the wall (50) in order to block the flow of fluid to the electrical circuit.

7. Temperature sensor according to claim 6, characterized in that the container device (78) further comprises a second feedthrough device (82) for the sealing connection of the converter terminals (74) with the electrical circuit (76), thereby creating a redundant seal between the first and second conduits (62, 46).

8. Temperature sensor according to claim 7, characterized in that the container device (78) is formed from an electrical shielding material such that the transmission of electrical interference or noise between the leads of the temperature sensor and the electrical circuit is reduced.

9. Temperature sensor according to claim 1, characterized in that the wall (50) is made of an electrical shielding material and the feedthrough device (82, 92) further comprises feedthrough capacitors such that the wall and the feedthrough device reduce the transmission of electrical interference or noise between the first and second compartments.